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泵站前置竖井进水流道三维湍流数值模拟与模型试验
被引量:
30
1
作者
陈松山
颜红勤
+2 位作者
周正富
何钟宁
王亮
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期63-71,共9页
为探求大型泵站竖井流道的标准化水力设计方法,对基于规则化设计的竖井进水流道进行了三维湍流数值模拟,研究9个不同工况下的流道内部流动特性,揭示不同水平截面和纵向截面的流速分布,分析水泵入口断面的速度分布均匀度、加权平均入流...
为探求大型泵站竖井流道的标准化水力设计方法,对基于规则化设计的竖井进水流道进行了三维湍流数值模拟,研究9个不同工况下的流道内部流动特性,揭示不同水平截面和纵向截面的流速分布,分析水泵入口断面的速度分布均匀度、加权平均入流角以及流道水力损失随流量变化规律。结果表明:竖井进水流道流线平顺,水流均匀渐缩,无漩涡或脱流,流态良好;水泵入口断面的速度均匀度和入流角度随流量变化很小,其平均均匀度Vu=95.46%,入流角度?=87.94°;流道水力损失随流量增大而增大,但局部阻力系数随流量增大而减小。设计制作了透明模型进水流道,测得9个不同流量下的流道水力损失,比较了数模与试验结果,并观测流态。由模型进水流道的试验结果可得出,流道水力损失较小,局部阻力系数2?6.249 10???,未见不良漩涡,数值结果与试验结果基本吻合。开展了竖井流道模型泵装置的能量特性试验,测得5个叶片角度下模型泵装置Q-H、Q-P和Q-η曲线。试验结果表明,模型泵装置在特低扬程较大的范围内均具有较高效率,其中在叶片角-2°、装置扬程1.83 m时的最高效率可达80.52%。该研究可为大型泵站竖井流道的水力优化设计提供参考。
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关键词
泵站
数值模拟
模型
试验
竖井流道
下载PDF
职称材料
锡澄运河整治工程双向竖井贯流泵站流道优化及分析
被引量:
4
2
作者
袁尧
胡文竹
+2 位作者
邓彬彬
杨帆
汤方平
《中国农村水利水电》
北大核心
2021年第1期36-41,47,共7页
针对锡澄运河整治工程竖井贯流泵站改造的需求,对双向竖井贯流泵装置原型进行了三维定常数值模拟。以泵站竖井流道为研究对象,分析比较了5种不同的竖井流道优化方案,重点分析了正反向运行时竖井流道的内流场特征。结果表明:前移竖井段,...
针对锡澄运河整治工程竖井贯流泵站改造的需求,对双向竖井贯流泵装置原型进行了三维定常数值模拟。以泵站竖井流道为研究对象,分析比较了5种不同的竖井流道优化方案,重点分析了正反向运行时竖井流道的内流场特征。结果表明:前移竖井段,将竖井的迎水面的尖角改成圆弧形,并以各个断面的面积作为控制参数改善流态分布较差的断面面积,有助于水流平稳扩散,提高水力性能。优化后,正向运行时,设计流量工况(H=3.81 m,Q=30 m^3/s)下效率为72.40%,当H=2.61 m,Q=33 m^3/s时,效率达到最大值74.53%;反向运行时,当H=3.9 m,Q=30 m^3时,效率达到最大值60.91%,相比原设计方案提高1.04%。
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关键词
竖井
贯流泵站
流道
数值模拟
优化设计
下载PDF
职称材料
双向竖井贯流泵装置优化设计与试验
被引量:
15
3
作者
石丽建
刘新泉
+3 位作者
汤方平
姚悦铃
谢荣盛
张文鹏
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第12期85-91,共7页
为探求双向竖井流道水力设计方法和完善双向竖井流道优化型式,对双向竖井流道进行内外型线及分叉段型式进行优化设计。基于标准k-ε紊流模型和雷诺时均的N-S方程,结合龙山水力枢纽工程运用CFD软件对双向竖井贯流泵装置进行优化设计。计...
为探求双向竖井流道水力设计方法和完善双向竖井流道优化型式,对双向竖井流道进行内外型线及分叉段型式进行优化设计。基于标准k-ε紊流模型和雷诺时均的N-S方程,结合龙山水力枢纽工程运用CFD软件对双向竖井贯流泵装置进行优化设计。计算并比较了不同竖井出水流道方案的水力损失,揭示了不同方案竖井流道内部各段水力损失分布规律,比较分析了不同方案竖井出水流道内部流场及速度分布规律,最后结合模型试验结果,证实了双向竖井流道优化设计的可靠性。优化结果表明:竖井分叉段设计好坏直接决定竖井后半段水力损失,通过调整竖井内外轮廓线可以有效减小竖井出水流道的水力损失,提升贯流泵装置外特性。优化后竖井贯流泵装置反向运行最高效率达60.5%,较优化前提高3.8个百分点;正向效率达到72.18%,较优化前提高1.67个百分点。模型试验反向运行最高效率57.56%,正向运行最高效率72.67%。
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关键词
双向泵
竖井流道
优化设计
数值计算
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职称材料
竖井位置对双向贯流泵装置水力特性的影响
被引量:
5
4
作者
金康亮
陈晔
+3 位作者
汤方平
石丽建
刘海宇
张文鹏
《水力发电学报》
CSCD
北大核心
2021年第9期67-77,共11页
双向竖井贯流泵作为一种可实现双向抽引的低扬程泵装置形式,在平原城市地区应用广泛,而竖井布置位置一直是工程实际中需要考虑的问题之一。本文通过三维造型软件建立模型,并使用全结构化网格划分方法划分竖井流道、直管流道、叶轮段及...
双向竖井贯流泵作为一种可实现双向抽引的低扬程泵装置形式,在平原城市地区应用广泛,而竖井布置位置一直是工程实际中需要考虑的问题之一。本文通过三维造型软件建立模型,并使用全结构化网格划分方法划分竖井流道、直管流道、叶轮段及导叶段网格,数值计算控制方程为连续性方程、k-ε湍流模型方程和雷诺时均方程并采用稳态计算对双向竖井贯流泵装置进行模拟。计算分别模拟了竖井贯流泵的竖井前置、后置两种情况下泵装置叶轮正向反向运行共计四种运行情况的水力性能特性。结果表明,设计工况下无论竖井后置或是前置,泵装置正向运行效率皆高于反向运行。无论泵装置正反向运行,竖井流道和直管式流道作为进水流道时流态皆较为平顺,水力性能差异不大;泵装置正向运行时竖井流道和直管式流道作为出水流道时尽管因造型不同内部流态有所差异但总体水力损失较小。反向运行时出水流道环量不能被导叶回收,产生能量损失较正向运行大,而此时竖井流道作为出水流道水力性能要劣于直管式出水流道。
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关键词
双向泵
竖井流道
数值模拟
水力性能
下载PDF
职称材料
题名
泵站前置竖井进水流道三维湍流数值模拟与模型试验
被引量:
30
1
作者
陈松山
颜红勤
周正富
何钟宁
王亮
机构
扬州大学能源与动力工程学院
江苏省水利咨询中心
扬州大学水利科学与工程学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期63-71,共9页
基金
江苏省水利科技重点项目(项目编号:200953)
文摘
为探求大型泵站竖井流道的标准化水力设计方法,对基于规则化设计的竖井进水流道进行了三维湍流数值模拟,研究9个不同工况下的流道内部流动特性,揭示不同水平截面和纵向截面的流速分布,分析水泵入口断面的速度分布均匀度、加权平均入流角以及流道水力损失随流量变化规律。结果表明:竖井进水流道流线平顺,水流均匀渐缩,无漩涡或脱流,流态良好;水泵入口断面的速度均匀度和入流角度随流量变化很小,其平均均匀度Vu=95.46%,入流角度?=87.94°;流道水力损失随流量增大而增大,但局部阻力系数随流量增大而减小。设计制作了透明模型进水流道,测得9个不同流量下的流道水力损失,比较了数模与试验结果,并观测流态。由模型进水流道的试验结果可得出,流道水力损失较小,局部阻力系数2?6.249 10???,未见不良漩涡,数值结果与试验结果基本吻合。开展了竖井流道模型泵装置的能量特性试验,测得5个叶片角度下模型泵装置Q-H、Q-P和Q-η曲线。试验结果表明,模型泵装置在特低扬程较大的范围内均具有较高效率,其中在叶片角-2°、装置扬程1.83 m时的最高效率可达80.52%。该研究可为大型泵站竖井流道的水力优化设计提供参考。
关键词
泵站
数值模拟
模型
试验
竖井流道
Keywords
pumping station
numerical simulation
models
testing
tubular shaft inlet duct
分类号
TV131.4 [水利工程—水力学及河流动力学]
TV675 [水利工程—水利水电工程]
下载PDF
职称材料
题名
锡澄运河整治工程双向竖井贯流泵站流道优化及分析
被引量:
4
2
作者
袁尧
胡文竹
邓彬彬
杨帆
汤方平
机构
江苏省水利科学研究院
扬州大学水利科学与工程学院
张家港市长江防洪工程管理处
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2021年第1期36-41,47,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51609210)
扬州市校科技合作资金项目(YZU201901)
+1 种基金
江苏省科协青年科技人才托举工程项目(苏科协发〔2018〕99号)
江苏省创新能力建设计划项目(BM2018028)。
文摘
针对锡澄运河整治工程竖井贯流泵站改造的需求,对双向竖井贯流泵装置原型进行了三维定常数值模拟。以泵站竖井流道为研究对象,分析比较了5种不同的竖井流道优化方案,重点分析了正反向运行时竖井流道的内流场特征。结果表明:前移竖井段,将竖井的迎水面的尖角改成圆弧形,并以各个断面的面积作为控制参数改善流态分布较差的断面面积,有助于水流平稳扩散,提高水力性能。优化后,正向运行时,设计流量工况(H=3.81 m,Q=30 m^3/s)下效率为72.40%,当H=2.61 m,Q=33 m^3/s时,效率达到最大值74.53%;反向运行时,当H=3.9 m,Q=30 m^3时,效率达到最大值60.91%,相比原设计方案提高1.04%。
关键词
竖井
贯流泵站
流道
数值模拟
优化设计
Keywords
flow channel of shaft tubular pump station
numerical simulation
optimized design
分类号
TV675 [水利工程—水利水电工程]
下载PDF
职称材料
题名
双向竖井贯流泵装置优化设计与试验
被引量:
15
3
作者
石丽建
刘新泉
汤方平
姚悦铃
谢荣盛
张文鹏
机构
扬州大学水利与能源动力工程学院
江苏省水利勘测设计研究院有限公司
浙江同济科技职业学院信息系
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第12期85-91,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51376155
51609210)
+3 种基金
江苏省自然科学基金项目(BK20150457)
"十二五"农村领域科技计划项目(2012BAD08B03-2)
江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)
江苏省科研创新计划项目(KYLX15_1365)
文摘
为探求双向竖井流道水力设计方法和完善双向竖井流道优化型式,对双向竖井流道进行内外型线及分叉段型式进行优化设计。基于标准k-ε紊流模型和雷诺时均的N-S方程,结合龙山水力枢纽工程运用CFD软件对双向竖井贯流泵装置进行优化设计。计算并比较了不同竖井出水流道方案的水力损失,揭示了不同方案竖井流道内部各段水力损失分布规律,比较分析了不同方案竖井出水流道内部流场及速度分布规律,最后结合模型试验结果,证实了双向竖井流道优化设计的可靠性。优化结果表明:竖井分叉段设计好坏直接决定竖井后半段水力损失,通过调整竖井内外轮廓线可以有效减小竖井出水流道的水力损失,提升贯流泵装置外特性。优化后竖井贯流泵装置反向运行最高效率达60.5%,较优化前提高3.8个百分点;正向效率达到72.18%,较优化前提高1.67个百分点。模型试验反向运行最高效率57.56%,正向运行最高效率72.67%。
关键词
双向泵
竖井流道
优化设计
数值计算
Keywords
bidirectional pump
shaft passage
design optimization
numerical calculation
分类号
TV131 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
竖井位置对双向贯流泵装置水力特性的影响
被引量:
5
4
作者
金康亮
陈晔
汤方平
石丽建
刘海宇
张文鹏
机构
扬州大学水利科学与工程学院
江苏省太湖水利规划设计有限公司
出处
《水力发电学报》
CSCD
北大核心
2021年第9期67-77,共11页
基金
国家自然科学基金项目(51376155)
江苏省自然科学基金项目(BK20190914)。
文摘
双向竖井贯流泵作为一种可实现双向抽引的低扬程泵装置形式,在平原城市地区应用广泛,而竖井布置位置一直是工程实际中需要考虑的问题之一。本文通过三维造型软件建立模型,并使用全结构化网格划分方法划分竖井流道、直管流道、叶轮段及导叶段网格,数值计算控制方程为连续性方程、k-ε湍流模型方程和雷诺时均方程并采用稳态计算对双向竖井贯流泵装置进行模拟。计算分别模拟了竖井贯流泵的竖井前置、后置两种情况下泵装置叶轮正向反向运行共计四种运行情况的水力性能特性。结果表明,设计工况下无论竖井后置或是前置,泵装置正向运行效率皆高于反向运行。无论泵装置正反向运行,竖井流道和直管式流道作为进水流道时流态皆较为平顺,水力性能差异不大;泵装置正向运行时竖井流道和直管式流道作为出水流道时尽管因造型不同内部流态有所差异但总体水力损失较小。反向运行时出水流道环量不能被导叶回收,产生能量损失较正向运行大,而此时竖井流道作为出水流道水力性能要劣于直管式出水流道。
关键词
双向泵
竖井流道
数值模拟
水力性能
Keywords
bidirectional pump
shaft passage
numerical simulation
hydraulic performance
分类号
TV131 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
泵站前置竖井进水流道三维湍流数值模拟与模型试验
陈松山
颜红勤
周正富
何钟宁
王亮
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
30
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职称材料
2
锡澄运河整治工程双向竖井贯流泵站流道优化及分析
袁尧
胡文竹
邓彬彬
杨帆
汤方平
《中国农村水利水电》
北大核心
2021
4
下载PDF
职称材料
3
双向竖井贯流泵装置优化设计与试验
石丽建
刘新泉
汤方平
姚悦铃
谢荣盛
张文鹏
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
15
下载PDF
职称材料
4
竖井位置对双向贯流泵装置水力特性的影响
金康亮
陈晔
汤方平
石丽建
刘海宇
张文鹏
《水力发电学报》
CSCD
北大核心
2021
5
下载PDF
职称材料
已选择
0
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
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